[發(fā)明專利]一種化工原料微波濃縮裝置及其濃縮方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410696066.9
• 申請日: 2014-11-26
• 公開（公告）號: CN104475005A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄒錫洪;薛希仕;任偉;陳世毅
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州遠盛鉀業(yè)科技有限公司
• 主分類號: B01J19/26
• 分類號: B01J19/26;B01J19/12;B01D3/00
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 谷慶紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化工原料濃縮技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種化工原料微波濃縮裝置及其濃縮方法。

背景技術(shù)

目前，在對工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢氣、中間體均進行再度處理后，作為化工原料來應(yīng)用，而這樣獲得的化工原料的濃度通常較低，需要對其進行濃縮處理后，才能夠滿足工業(yè)化工原料的需求；而對于這些化工原料通常為含氟、含硫、含氯的溶液，如果對其進行濃縮不恰當時，將會導致含氟氣體、含硫氣體、含氯氣體在此排放在空氣中，造成環(huán)境的二次污染。同時，在現(xiàn)有濃縮技術(shù)中，對于上述化工原料的濃縮技術(shù)以及濃縮設(shè)備普遍為多效濃縮和降膜濃縮等；而無論是多效濃縮，還是降膜濃縮均需要高溫高壓蒸汽或者熱風作為熱源提供濃縮能量，而這些高溫高壓蒸汽或者熱風在進入濃縮裝置之后，還需要對非必要加熱裝置進行加熱和傳熱處理，進而造成了整體的濃縮設(shè)備的能耗較高、濃縮的時間較長、濃縮工藝復(fù)雜、并且容易造成濃縮設(shè)備的管道堵塞，進而造成濃縮成本較大；同時，濃縮之后排放出的氣體的溫度較高，在進行吸收時，對于氣體的吸收不完全，進而造成部分氣體排放在環(huán)境中，造成環(huán)境的二次污染。

為此，本研究人員通過長期的探索與研究，將微波濃縮技術(shù)應(yīng)用到化工原料，尤其是對尾氣吸收液濃縮領(lǐng)域提供了一種新選擇。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種化工原料微波濃縮裝置，將化工原料的濃縮采用微波處理技術(shù)，使得傳統(tǒng)的蒸汽、熱風通入技術(shù)得到了避免，降低了對濃縮溶液中其他介質(zhì)進行升溫處理過程，進而降低了化工原料濃縮能耗，降低了化工原料濃縮成本。

為了能夠?qū)⒈景l(fā)明的化工原料微波濃縮裝置應(yīng)用與化工原料濃縮領(lǐng)域，本發(fā)明進一步的提供一種采用微波濃縮裝置進行化工原料濃縮的方法，該方法對化工原料的濃縮效果可控，整個濃縮過程中的能耗較小，并且將濃縮過程分為低溫濃縮(一步濃縮)和高溫濃縮(二步濃縮)對化工原料進行濃縮，使得化工原料的濃縮成本較低。

具體是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：

一種化工原料微波濃縮裝置，包括反應(yīng)釜和散熱單元，其中反應(yīng)釜由反應(yīng)殼、設(shè)置在反應(yīng)殼底端的排液口、設(shè)置在反應(yīng)殼頂端的出氣口、設(shè)置在排液口左右兩側(cè)的氣泡發(fā)生機構(gòu)、設(shè)置在反應(yīng)殼中上部的進料口、設(shè)置在進料口下端的溫控單元、設(shè)置在溫控單元的對側(cè)面的取樣口以及在反應(yīng)殼內(nèi)層的內(nèi)襯組成；散熱單元由設(shè)置在散熱單元內(nèi)部的散熱扇以及包裹在散熱單元外部的散熱殼組成；散熱單元與反應(yīng)釜通過連接件將散熱殼與反應(yīng)殼連接扣緊，散熱單元位于出氣口的左右兩側(cè)，并在散熱單元與反應(yīng)釜的相交處設(shè)置有微波發(fā)生器。

所述的內(nèi)襯為特氟龍材料。

所述的內(nèi)襯的厚度為0.1-1mm。

所述的反應(yīng)殼為不銹鋼；所述的反應(yīng)殼的厚度為1-5mm。

所述的反應(yīng)釜的體積為1-10m³。

所述的微波發(fā)生器為4-12個。

所述的氣泡發(fā)生機構(gòu)為1-8個。

所述的散熱扇為4-16個。

本發(fā)明的第二個目的還提供一種采用化工原料微波濃縮裝置進行化工原料微波濃縮的方法，包括以下步驟：

(1)加料：將質(zhì)量分數(shù)為1-20％的稀化工原料通過泵由進料口加入到反應(yīng)釜中，開啟氣泡發(fā)生機構(gòu)，使得氣泡發(fā)生機構(gòu)在反應(yīng)釜底部發(fā)生氣泡，氣泡發(fā)生機構(gòu)的鼓風量為1-6m³/min，通過氣泡的沖動對反應(yīng)釜中的化工原料溶液進行攪拌，待用；

(2)濃縮：對步驟1)中待用的化工原料的濃縮步驟分為一步濃縮和二步濃縮，在一步濃縮中采用微波發(fā)生器(3)向化工原料溶液中發(fā)射頻率為300-3000MHz的微波，并調(diào)整微波功率使溶液的溫度為40-60℃，微波處理1-30min；再調(diào)整微波發(fā)生器(3)的發(fā)射頻率為300-3000MHz的微波，調(diào)整微波功率使溶液的溫度為70-100℃，微波處理1-30min，二步濃縮完成，待用；

(3)排氣：步驟2)二步濃縮過程中，將裝置內(nèi)的氣體由出氣口(1)排放到吸收塔中，對其他進行吸收利用；并對反應(yīng)釜中的濃縮液通過取樣口(7)進行取樣檢測，待濃縮濃度達到30-90％時，即可完成化工原料的微波濃縮。

所述的化工原料為質(zhì)量分數(shù)為1-20％的氟硅酸、氟化銨、氯化鈉、硫酸銨、硫酸銨鉀、氟硅酸銨溶液中一種。

上述微波發(fā)射頻率優(yōu)選為2450MHz，在優(yōu)選為915MHz。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)效果體現(xiàn)在：